Solid biofuels — Conversion of analytical results from one basis to another

ISO 16993:2015 gives formulae which allow analytical data relating to solid biofuels to be expressed on the different bases in common use. Consideration is given to corrections that can be applied to certain determined values for solid biofuels prior to their calculation to other bases.

Biocombustibles solides - Conversion de résultats analytiques d'une base en une autre base

L'ISO 16993:2015 fournit les formules permettant aux données analytiques relatives aux biocombustibles solides d'être exprimées sur différentes bases communément utilisées. Il faut prendre en considération les corrections qui peuvent s'appliquer à certaines valeurs déterminées pour les biocombustibles solides avant de procéder à des calculs sur d'autres bases.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
24-Mar-2015
Withdrawal Date
24-Mar-2015
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
27-Jun-2016
Completion Date
27-Jun-2016
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ISO 16993:2015 - Solid biofuels -- Conversion of analytical results from one basis to another
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ISO 16993:2015 - Biocombustibles solides - Conversion de résultats analytiques d'une base en une autre base
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16993
First edition
2015-04-01
Solid biofuels — Conversion of
analytical results from one basis to
another
Biocombustibles solides - Conversion de résultats analytiques d’une
base en une autre base
Reference number
ISO 16993:2015(E)
ISO 2015
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 16993:2015(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2015

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
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Published in Switzerland
ii © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 16993:2015(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 2

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 2

5 Calculations for analyses of solid biofuels ................................................................................................................................. 2

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Extra calculations for hydrogen, oxygen, and net calorific value ................................................................ 2

5.3 General formulae for the conversion from one basis to another basis................................................... 3

Annex A (informative) Tools for integrity check ...................................................................................................................................... 5

Annex B (informative) Tables with units and conversion factors .......................................................................................... 8

Annex C (informative) Guideline for the use of validation parameters ........................................................................... 9

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................11

© ISO 2015 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16993:2015(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any

patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on

the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity

assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers

to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 238, Solid biofuels.
iv © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 16993:2015(E)
Introduction

In the ISO Standards covering the analysis of solid biofuels, it is generally specified that the determination

is intended to be carried out on the air-dried or in air-equilibrated general analysis test sample prepared

according to EN 14780. However, in making use of these analyses, it is necessary to express the results

on dry basis and sometimes, also on some other basis. The bases in common use for solid biofuels are

“air-dried” (sometimes stated as “as determined”), “as received” (sometimes stated “as sampled” or “as

delivered”), “dry”, and “dry, ash free”.
© ISO 2015 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16993:2015(E)
Solid biofuels — Conversion of analytical results from one
basis to another
1 Scope

This International Standard gives formulae which allow analytical data relating to solid biofuels to

be expressed on the different bases in common use. Consideration is given to corrections that can be

applied to certain determined values for solid biofuels prior to their calculation to other bases.

In Annex A, tools for integrity checks of analytical results are given. In Annex B, conversion factors for

calculation into other units are given. Annex C is a guideline for the use of validation parameters as can

be found in ISO/TC 238 analytical standards.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated

references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 16948:2015, Solid biofuels — Determination of total content of carbon, hydrogen and nitrogen

ISO 16994, Solid biofuels — Determination of total content of sulphur and chlorine

ISO 18122 , Solid Biofuels — Determination of ash content
EN 14918 , Solid biofuels — Determination of calorific value

ISO 18134-1 , Solid biofuels — Determination of moisture content — Oven dry method — Part 1: Total

moisture - Reference method

ISO 18134-2 , Solid biofuels — Determination of moisture content — Oven dry method — Part 2: Total

moisture - Simplified method

ISO 18134-3 , Solid biofuels — Determination of moisture content — Oven dry method — Part 3: Moisture

in general analysis simple
1) To be published.
2) To be replaced by ISO 18125.
© ISO 2015 – All rights reserved 1
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ISO 16993:2015(E)
3 Symbols and abbreviated terms

The symbols employed in the subsequent clauses are as follows, with the suffixes “ad” (air-dried), “ar”

(as received), “d” (dry), and “daf” (dry, ash free), where appropriate.
A ash (percentage by mass) according to ISO 18122
C total carbon content (percentage by mass) according to ISO 16948
Cl total chlorine content (percentage by mass) according to ISO 16994
q net calorific value at constant pressure (J/g) according to EN 14918
p,net
H total hydrogen content (percentage by mass) according to ISO 16948
M moisture content (percentage by mass) according to ISO 18134
N total nitrogen content (percentage by mass) according to ISO 16948
O total oxygen content (percentage by mass)
S total sulfur content (percentage by mass) according to ISO 16994
To be replaced by ISO 18125.
4 Principle

In order to convert an analytical result expressed as one basis to another basis, it is multiplied by a

factor calculated from the appropriate formulae (see Table 1), after insertion of the requisite numerical

values into the formula in question.
5 Calculations for analyses of solid biofuels
5.1 General

Most analytical values on a particular basis can be converted to any other basis by multiplying it by a

factor calculated from the appropriate formula given in Table 1, after insertion of the requisite numerical

values into the formula in question. However, for some parameters, there is a direct involvement of the

moisture content. In these cases, a correction (as specified in 5.2) of the air-dried result shall be carried

out before calculation to dry basis or dry, ash free basis. Also, if a result for these parameters expressed

on a dry or a dry, ash free basis is to be recalculated to a moist basis, the corrections stated in 5.2 shall

be added back to the actual moist basis after applying the appropriate formula from Table 1.

5.2 Extra calculations for hydrogen, oxygen, and net calorific value
5.2.1 Hydrogen

The hydrogen content determined on the air-dried basis (H , as analysed) includes both the hydrogen

content of the combustible part of the solid biofuel as well as the hydrogen present in the sample as

moisture (total hydrogen content). Before calculation to any other basis, the determined hydrogen

content, H , shall be corrected of the moisture-bound hydrogen by calculation to dry basis, H , as

ad d
shown in Formula (1):
100
HH=−( )× (1)
dad
8,937 ()100−M

This hydrogen content, related to the combustible part of the solid biofuel, can be converted to any other

basis using the formulae in Table 1.

With the constant factor 8,937, the hydrogen concentration in the water that is present in the sample

is calculated. The factor is obtained from the molar formula of water (H O) and the atomic weight of

hydrogen (1,008) and oxygen (15,999 4).
2 © ISO 2015 – All rights reserved
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ISO 16993:2015(E)
5.2.2 Oxygen

The oxygen content related to the combustible part of the solid biofuel can be calculated by difference

on the dry basis using Formula (2)
OC=−100 −−HN −−SClA− (2)
dd dd dd d

If high precision is required, the values of S and Cl should be corrected for eventual remaining contents

d d
of sulfur and chlorine in the ash (A ).
5.2.3 Net calorific value

The net calorific value at constant pressure on a moist basis ( q ) includes a correction for the heat

p,net,M

of vaporization concerning the actual moisture content, M (M being e.g. M or M ). Before conversion

ad ar

to any other basis, using the formulae in Table 1, this correction corresponding to 24,43 J/g per weight

percent moisture (24,43 × M) shall be undone by adding 24,43 × M to the value of the net calorific value.

After multiplying this sum with the appropriate formula from Table 1, the obtained value is to be

corrected for the heat of vaporization concerning the new moisture content, M*, by subtracting the value

24,43 × M*. These corrections are illustrated in Formula (3) concerning the conversion of the net calorific

value for a moisture content M (q in J/g) to the net calorific value for a moisture content M*

p,net,M
(q in J/g), both at constant pressure.
p,net,M*
100−M*
 
qq=+(,24 43×M) × −×(,24 43 M*) (3)
p,net,M* p,net,M
 
100−M

For the conversion of e.g. the net calorific value on dry basis (q in J/g) to the net calorific value on

p,net,d
as received basis, (q in J/g) Formula (3) can be simplified into Formula (4):
p,net,ar
100−M
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16993
Première édition
2015-04-01
Biocombustibles solides - Conversion
de résultats analytiques d’une base en
une autre base
Solid biofuels — Conversion of analytical results from one basis to
another
Numéro de référence
ISO 16993:2015(F)
ISO 2015
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ISO 16993:2015(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
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Publié en Suisse
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 16993:2015(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Symboles et abréviations ............................................................................................................................................................................. 2

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 2

5 Calculs pour les analyses des biocombustibles solides ............................................................................................... 2

5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

5.2 Autres calculs de valeur de l’hydrogène, de l’oxygène et du pouvoir calorifique inférieur .. 2

5.3 Formules générales de conversion d’une base en une autre base .............................................................. 3

Annexe A (informative) Outils destinés aux vérifications d’intégrité ................................................................................ 5

Annexe B (informative) Tableaux avec unités et facteurs de conversion ....................................................................... 8

Annexe C (informative) Directives d’utilisation des paramètres de validation .......................................................9

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................12

© ISO 2015 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 16993:2015(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne

la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.

iso.org/directives).

L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les

références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration

du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par

l’ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de

la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant

les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations

supplémentaires.

Le comité chargé de l’élaboration du présent document est ISO/TC 238, Biocombustibles solides.

iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 16993:2015(F)
Introduction

Il est généralement spécifié dans les normes ISO couvrant l’analyse des biocombustibles solides qu’il

convient d’effectuer le dosage sur un échantillon général pour analyse séché à l’air ou équilibré dans l’air

préparé conformément à l’EN 14780. Cependant, l’utilisation de ces analyses implique d’exprimer les

résultats sur une base sèche et parfois également sur d’autres bases. Les bases communément utilisées

pour les biocombustibles solides sont: «séché à l’air» (parfois sous la forme «tel que déterminé»), «à

réception» (parfois sous la forme «tel qu’échantillonné» ou «tel que fourni»), «sec» et «sec, et sans

cendre».
© ISO 2015 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 16993:2015(F)
Biocombustibles solides - Conversion de résultats
analytiques d’une base en une autre base
1 Domaine d’application

La présente Norme internationale fournit les formules permettant aux données analytiques relatives

aux biocombustibles solides d’être exprimées sur différentes bases communément utilisées. Il faut

prendre en considération les corrections qui peuvent s’appliquer à certaines valeurs déterminées pour

les biocombustibles solides avant de procéder à des calculs sur d’autres bases.

L’Annexe A donne des outils destinés aux vérifications d’intégrité des résultats analytiques. L’Annexe B

donne les facteurs de conversion pour un calcul dans d’autres unités. L’Annexe C est une directive

d’utilisation des paramètres de validation tels qu’ils peuvent être trouvés dans les normes analytiques

de l’ISO/TC 238.
2 Références normatives

Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent

document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée

s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y

compris les éventuels amendements).

ISO 16948:2015, Biocombustibles solides — Détermination de la teneur totale en carbone, hydrogène et

azote

ISO 16994, Biocombustibles solides — Détermination de la teneur totale en soufre et en chlore

ISO 18122 , Biocombustibles solides — Méthode de détermination de la teneur en cendres

EN 14918 , Biocombustibles solides—Dosage de la valeur calorifique

ISO 18134-1 , Biocombustibles solides —Détermination de la teneur en humidité — Méthode par séchage

à l’étuve —Partie 1: Humidité totale —Méthode de référence

ISO 18134-2 , Biocombustibles solides —Détermination de la teneur en humidité —Méthode par séchage à

l’étuve —Partie 2: Humidité totale —Méthode simplifiée

ISO 18134-3 , Biocombustibles solides —Méthodes de détermination de la teneur en humidité —Méthode

de séchage à l’étuve — Partie 3: Humidité de l’échantillon pour analyse générale
1) À publier.
2) Sera remplacée par l’ISO 18125.
© ISO 2015 – Tous droits réservés 1
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ISO 16993:2015(F)
3 Symboles et abréviations

Les symboles utilisés dans les articles suivants sont définis de la manière suivante, avec les suffixes

«ad» (séché à l’air), «ar» (à réception), «d» (sec), et «daf» (sec et sans cendre) s’il y a lieu:

A cendre (pourcentage en masse) conformément à l’ISO 18122
C teneur totale en carbone (pourcentage en masse) conformément à l’ISO 16948
Cl teneur totale en chlore (pourcentage en masse) conformément à l’ISO 16994

q pouvoir calorifique inférieur à pression constante (J/g) conformément à l’EN 14918

p,net
H teneur totale en hydrogène (pourcentage en masse) conformément à l’ISO 16948
M teneur en humidité (pourcentage en masse) conformément à l’ISO 16134
N teneur totale en azote (pourcentage en masse) conformément à l’ISO 16948
O teneur totale en oxygène (pourcentage en masse)
S teneur totale en soufre (pourcentage en masse) conformément à l’ISO 16994
Sera remplacée par l’ISO 18125.
4 Principe

Pour convertir un résultat analytique exprimé sur une base vers une autre base, il est multiplié par un

facteur calculé à l’aide des formules appropriées (voir Tableau 1), après insertion des valeurs numériques

requises dans la formule en question.
5 Calculs pour les analyses des biocombustibles solides
5.1 Généralités

La plupart des valeurs analytiques sur une base particulière peuvent être converties vers toute autre

base en les multipliant par un facteur calculé à partir de la formule appropriée donnée dans le Tableau 1,

après insertion des valeurs numériques requises dans la formule en question. Cependant, la teneur en

humidité a une implication directe pour certains paramètres. En de tels cas, une correction du résultat

séché à l’air doit être effectuée avant la conversion en base sèche ou sèche et sans cendre, conformément

aux spécifications du paragraphe 5.2. Si un résultat pour ces paramètres exprimés sur une base sèche

ou sèche et sans cendre doit être recalculé sur une base humide, les corrections indiquées au paragraphe

5.2 doivent également être réintégrées à la base humide réelle après application de la formule appropriée

donnée dans le Tableau 1.

5.2 Autres calculs de valeur de l’hydrogène, de l’oxygène et du pouvoir calorifique infé-

rieur
5.2.1 Hydrogène

La teneur en hydrogène déterminée sur une base séchée à l’air (H , à l’analyse) comprend la teneur

en hydrogène de la partie combustible du biocombustible solide ainsi que l’hydrogène présent dans

l’échantillon sous la forme humide (teneur totale en hydrogène). Avant de procéder à la conversion vers

toute autre base, la teneur en hydrogène déterminée, H , doit être corrigée en termes d’hydrogène lié à

l’humidité par une conversion en une base sèche, H , comme indiqué dans la Formule (1):

M 100
HH=−( )× (1)
dad
8,937 ()100−M

Cette teneur en hydrogène, en rapport avec la partie combustible du biocombustible solide, peut être

convertie vers toute autre base en utilisant les formules du Tableau 1.
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
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ISO 16993:2015(F)

La concentration en hydrogène dans l’eau présente dans l’échantillon est calculée avec un facteur

constant de 8,937. Le facteur est obtenu à partir de la formule molaire de l’eau (H O) et le poids atomique

de l’hydrogène (1,008) et l’oxygène (15,999 4).
5.2.2 Oxygène

Cette teneur en oxygène, en rapport avec la partie combustible du biocombustible solide, peut être

calculée par différence sur la base sèche en utilisant la Formule (2):
OC=−100 −−HN −−SClA− (2)
dd dd dd d

Si une grande précision est nécessaire, il convient de corriger les valeurs de S et Cl pour d’éventuelles

d d
teneurs résiduelles en soufre et en chlore dans la cendre (A ).
5.2.3 Pouvoir calorifique inférieur

Le pouvoir calorifique inférieur à pression constante sur une base humide ( q ) inclut une correction

p,net,M

pour la chaleur de vaporisation relative à la teneur en humidité réelle, M (M devenant, par exemple, M

ou M ). Avant de procéder à une conversion vers toute autre base, à l’aide des formules du Tableau 1,

cette correction correspondant à 24,43 J/g par pourcentage en poids d’humidité (24,43 x M) doit être

annulée en ajoutant 24,43 x M à la valeur du pouvoir calorifique inférieur. Après avoir multiplié cette

somme par la formule appropriée du Tableau 1, la valeur obtenue doit être corrigée en termes de chaleur

de vaporisation relative à la nouvelle teneur en humidité, M*, en soustrayant la valeur 24,43 x M*. Ces

corrections sont illustrées dans la Formule (3) relative à la conversion du pouvoir calorifique inférieur

pour une teneur en humidité M (q en J/g), en pouvoir calorifique inférieur d’une teneur en

p,net,M*
humidité M* (q en J/g ), tous deux à pression constante.
p,net,M*
100−M*
 
qq=+(,24 43×M) × −×(,24 43 M*) (3)
p,net,M* p,net,M
 
100−M

Concernant la conversion du pouvoir calorifique inférieur, par exemple, sur une base sèche (q en

p,net,d

J/g) en pouvoir calorifique inférieur sur une base à réception (q en J/g), la Formule (3) peut être

p,net,ar
simplifiée en Formule (4):
100−M
qq=× −×24,43 M (4)
p,net,ar p,net,d ar
100
puisque dans ce cas, M = 0 et M* = M
Le pouvoir calorifique inférieur à pression co
...

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